એક એન્જિન (પિસ્ટન સાથેના સિલિન્ડરમાં એક મોલ આદર્શ વાયુનું બનેલું) દ્વારા અનુસરવામાં આવતું ચક્ર આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.
$A$ થી $B$: કદ અચળ
$B$ થી $C$: એડિબેટિક (સમઉષ્મી)
$C$ થી $D$: કદ અચળ
$D$ થી $A$: એડિબેટિક (સમઉષ્મી)
$V_C = V_D = 2V_A = 2V_B$
$(a)$ ચક્રના કયા ભાગમાં એન્જિનને બહારથી ઉષ્મા આપવામાં આવે છે?
$(b)$ ચક્રના કયા ભાગમાં એન્જિન દ્વારા આસપાસના વાતાવરણને ઉષ્મા આપવામાં આવે છે?
$(c)$ એક ચક્રમાં એન્જિન દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય કેટલું છે? તમારો જવાબ $P_A, P_B, V_A$ ના સ્વરૂપમાં લખો.
$(d)$ એન્જિનની કાર્યક્ષમતા કેટલી છે?
$(\gamma = 5/3, C_v = 3/2 R$ વાયુના એક મોલ માટે$)$

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) પ્રક્રિયા $AB$ માં, કદ અચળ છે $(dV = 0)$, તેથી કાર્ય $dW = 0$. ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ, $dQ = dU + dW = dU$. અચળ કદ પર દબાણ વધતું હોવાથી, તાપમાન વધે છે, તેથી $dU > 0$. આમ, પ્રક્રિયા $AB$ માં ઉષ્મા આપવામાં આવે છે.
$(b)$ પ્રક્રિયા $CD$ માં, કદ અચળ છે અને દબાણ ઘટે છે, તેથી તાપમાન ઘટે છે. આમ, પ્રક્રિયા $CD$ માં એન્જિન દ્વારા આસપાસના વાતાવરણમાં ઉષ્મા મુક્ત થાય છે.
$(c)$ કુલ કાર્ય $W = W_{AB} + W_{BC} + W_{CD} + W_{DA}$. $W_{AB} = 0$ અને $W_{CD} = 0$ હોવાથી, $W = W_{BC} + W_{DA}$.
એડિબેટિક પ્રક્રિયાઓ માટે, $W = \frac{P_i V_i - P_f V_f}{\gamma - 1}$.
$W_{BC} = \frac{P_B V_B - P_C V_C}{\gamma - 1}$ અને $W_{DA} = \frac{P_D V_D - P_A V_A}{\gamma - 1}$.
આપેલ છે $V_C = V_D = 2V_A = 2V_B$, અને એડિબેટિક સંબંધો $P_B V_B^\gamma = P_C V_C^\gamma$ અને $P_A V_A^\gamma = P_D V_D^\gamma$:
$P_C = P_B(1/2)^{5/3}$ અને $P_D = P_A(2)^{5/3}$.
$W = \frac{1}{\gamma - 1} [P_B V_B - P_B(1/2)^{5/3}(2V_B) + P_A(2)^{5/3}(2V_A) - P_A V_A]$
$W = \frac{3V_A}{2} [P_B(1 - 2^{-2/3}) + P_A(2^{8/3} - 1)]$.
$(d)$ કાર્યક્ષમતા $\eta = 1 - \frac{|Q_{out}|}{Q_{in}} = 1 - \frac{C_v(T_C - T_D)}{C_v(T_B - T_A)} = 1 - \frac{P_C V_C - P_D V_D}{P_B V_B - P_A V_A} = 1 - \frac{2(P_C - P_D)}{P_B - P_A} = 1 - \frac{2(P_B 2^{-5/3} - P_A 2^{5/3})}{P_B - P_A}$.

Explore More

Similar Questions

$PT$ આલેખમાં એક ચક્રીય પ્રક્રિયા $ABCA$ દર્શાવેલ છે. જ્યારે તેને $PV$ આલેખ પર રજૂ કરવામાં આવે,ત્યારે તે કેવું દેખાશે?

Difficult
View Solution

બંને છેડેથી બંધ,સંપૂર્ણ અવાહક પદાર્થથી બનેલા એક નળાકારને ઉષ્મા-રોધક પિસ્ટન દ્વારા બે સમાન ભાગોમાં વહેંચવામાં આવ્યો છે. નળાકારના બંને ભાગોમાં $t_0 = 27^{\circ}C$ તાપમાન અને $P_0 = 1 \text{ atm}$ દબાણે સમાન દળનો વાયુ ભરેલો છે. જો એક ભાગના વાયુને ધીમે ધીમે $t = 57^{\circ}C$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે અને પ્રથમ ભાગનું તાપમાન $t_0$ જાળવી રાખવામાં આવે,તો પિસ્ટન નળાકારના મધ્યભાગથી કેટલું અંતર ખસશે? (નળાકારની કુલ લંબાઈ $= 84 \text{ cm}$)

Difficult
View Solution

એક એન્જિનિયર દાવો કરે છે કે તેણે $10 \, kW$ પાવર આપતું એન્જિન બનાવ્યું છે જેનો બળતણ વપરાશ $1 \, g \, s^{-1}$ છે. બળતણનું કેલરીફિક મૂલ્ય $2 \, kcal \, g^{-1}$ છે. તેનો દાવો:

એક $m$ દળનો નાનો કણ એક ભારે, પોલી અને સીધી નળીમાં નળીની અક્ષ પર ગતિ કરે છે અને બંને છેડે સ્થિતિસ્થાપક અથડામણ અનુભવે છે. નળીમાં કોઈ ઘર્ષણ નથી અને તે એક છેડે સપાટ સપાટી દ્વારા બંધ છે જ્યારે બીજો છેડો આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ભારે હલનચલન કરી શકે તેવા સપાટ પિસ્ટન સાથે જોડાયેલ છે. જ્યારે પિસ્ટનનું બંધ છેડાથી અંતર $L = L_0$ હોય ત્યારે કણની ઝડપ $v = v_0$ છે. પિસ્ટનને ખૂબ જ ઓછી ઝડપ $V$ થી અંદરની તરફ ખસેડવામાં આવે છે જેથી $V \ll \frac{dL}{L} v_0$, જ્યાં $dL$ એ પિસ્ટનનું અત્યંત નાનું સ્થાનાંતર છે. નીચેનામાંથી કયું/કયા વિધાન સાચું/સાચા છે?
$(1)$ જે દરે કણ પિસ્ટન સાથે અથડાય છે તે $v / (2L)$ છે
$(2)$ પિસ્ટન સાથેની દરેક અથડામણ પછી, કણની ઝડપ $2V$ જેટલી વધે છે
$(3)$ જ્યારે પિસ્ટનને $L_0$ થી $L_0 / 2$ સુધી અંદરની તરફ ખસેડવામાં આવે ત્યારે કણની ગતિ ઊર્જા $4$ ના ગુણાંકમાં વધે છે
$(4)$ જો પિસ્ટન $dL$ જેટલું અંદરની તરફ ખસે, તો કણની ઝડપ $v \frac{dL}{L}$ જેટલી વધે છે

આદર્શ વાયુના સંકોચન દરમિયાન થયેલા કાર્ય માટેનું સમીકરણ લખો.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo